安全電壓型消防應急電源的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種消防應急電源，尤其是一種在火災發生時提供安全電壓的集中電源型消防應急電源。
【背景技術】
[0002]隨著社會不斷進步，城市化建設的逐步推進，人們對供電的依賴也日益增大，即使是短時的供電中斷也會對生產造成較大的經濟損失，給人們的生活帶來不利的社會影響；應急電源是一種在正常供電電源中斷時，可以向用戶的重要負載進行短時供電的裝置;其可靠性和智能化程度直接決定著當正常電力供應中斷時的應急供電情況，在生產和生活中發揮著重要作用;其中消防應急電源是為能夠在發生火災或出現其它緊急情況時進行照明或標志的應急燈具提供電力供應的必要設備。我國出臺GBl7945-2010消防應急照明疏散指示系統國家標準，來解決火災高危單位消防工作重大問題；智能疏散在中國的發展和應用將對整個社會產生巨大的影響，它將極大地改變人們的普通消防應急燈具的格局，并將牽動一大批產業和開拓一個新的大市場。而根據山東省《山東省火災高危單位消防管理規定》出臺，政府強制要求安裝智能疏散指示系統，在不久的將來，智能疏散系統將在全圖普及和安裝。未來我國智能疏散將迎來需求高峰期。智能疏散熱潮在全國范圍內的已日漸興起，隨著中國網絡、通訊技術的飛速發展，居民生活水平的不斷提高以及智能電子技術在生活中的廣泛應用，智能疏散已經成為消防行業未來發展的最新方向。智能疏散的發展也促進了消防應急電源行業的繁榮，主流的產品大多是輸出220VAC的電源。然而智能疏散的指示和照明燈具大都采用新型的節能LED光源，如果使用220V的應急電源，電壓高，成本高，而低電壓的小型應急電源更加安全可靠。HL-D-0.5KVA應急照明集中電源，為標稱電壓為24V用電設備供電。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是開發安全電壓型消防應急電源，該電源在市電電壓正常時將市電電網交流電轉換為DC24V給負載供電，并為蓄電池充電，能夠實現實時自動監測市電和電池的電壓、電流狀況，在市電電網停電或者不正常時啟動互投裝置，利用電池組為負載供電。
[0004]為實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案:
[0005]安全電壓型消防應急電源，分別與市電電網和應急設備連接，包括開關電源、單片機、市電采樣電路、蓄電池、蓄電池采樣電路、驅動電路、液晶屏、通信芯片和液晶顯示驅動芯片，市電電網與開關電源的輸入端連接，開關電源的輸出端分別與蓄電池和應急設備連接，市電采樣電路的輸入端與市電電網連接，市電采樣電路的輸出端與單片機連接，蓄電池采樣電路的輸入端與蓄電池連接，蓄電池采樣電路的輸出端與單片機連接，驅動電路的輸入端與單片機連接，驅動電路的輸出端分別與開關電源和蓄電池連接，通信芯片的輸入端與單片機連接，通信芯片的輸出端與液晶顯示驅動芯片連接，液晶顯示驅動芯片與液晶屏連接。
[0006]開關電源包括整流橋、PffM控制器、共模電感Tl和變壓器T2，市電電網火線ACL和零線ACN分別通過熔斷器Fl和電阻TRl與共模電感Tl的兩個輸入端連接，共模電感Tl的兩個輸入端并聯有電容Cl，共模電感Tl的兩個輸出端與整流橋的兩個輸入端連接，整流橋的腳I通過電容CYI接地，整流橋的腳3通過電容CY2接地，整流橋的端子4分別與電容C6A的一端、電阻Rll的一端、電阻R2的一端、電容ClO的一端、PffM控制器IC3的腳5、電容Cll的一端、電容C8的一端、電容C7的一端、電阻R5的一端、電容C24的一端和變壓器的端子16連接，整流橋的端子2分別與電容C3的一端、變壓器Τ2的端子19、電阻Rl的一端、電容C6的一端和電阻R23的一端連接，電阻Rll的另一端分別與場效應管Ql的柵極和電阻RlO的一端連接，電阻R2的另一端分別與場效應管Ql的漏極和電阻R4的一端連接，電容ClO的另一端分別與電阻R4的另一端、電容Cl I的另一端、電容C23的一端和PffM控制器IC3的腳3連接，電容C6A的另一端分別與電阻R23的另一端、控制器IC2的腳4、PWM控制器IC3的腳7和二極管D2的陰極連接，電容C8的另一端分別與電容C23的另一端、電阻R8的一端和PWM控制器IC3的腳4連接，電容C7的另一端分別與電阻R8的另一端和PWM控制器IC3的腳8連接，電阻R5的另一端分別與電容C24的另一端、控制器IC2的腳3和電阻R6的一端連接，電容C3的另一端與電容C5的一端連接，電容C5的另一端接地，場效應管Ql的源極分別與二極管Dl的正極和變壓器T2的端子18連接，二極管Dl的陰極分別與電阻Rl的另一端和電容C6的另一端連接，變壓器T2的端子17分別與電阻R9的一端和電阻R9A的一端連接，電阻R9的另一端分別與電阻R9A的另一端和二極管D2的正極連接，PffM控制器IC3的腳6與電阻Rl O的另一端連接，PffM控制器IC3的腳I分別與電阻R7的一端和電容C12的一端連接，PffM控制器IC3的腳2分別與電容C12的另一端、電阻R7的另一端和電阻R6的另一端連接，變壓器T2的端子11分別與電容CO的一端、電容Cl3的一端、電容Cl4的一端、電阻Rl 3的一端、電容C17的一端、電容C16的一端和發光二極管LED的負極連接后接地，電容CO的另一端交流接地，電容Cl 7的另一端輸出24V電壓V+，電容C17的另一端分別與電感L3的一端、電阻R14的一端和電阻Rl 2的一端連接，電阻Rl 2的另一端與發光二極管LED的正極連接，電容C13的另一端分別與電容C19的一端、電容C14的一端、電阻R13的一端、電感L3的另一端、二極管D3的負極、二極管D4的負極和電阻R16的一端連接，變壓器T2的端子14分別與電阻R20的一端、二極管D3的正極和二極管D4的正極連接，電阻R20的另一端與電容C19的另一端連接，電阻R16的另一端與控制器IC2的腳I連接，控制器IC2的腳2分別與穩壓管TLl的負極和電容C21的一端連接，穩壓管TLl的正極分別與電容C21的另一端、電阻Rl 5的一端和電阻Rl 7的一端連接后接地，電阻Rl 5的另一端與電阻Rl 4的另一端連接，電阻Rl 7的另一端與可調電阻器VRl的一端連接，可調電阻器VRl的另一端接地。
[0007]所述單片機Ul的腳22和單片機Ul的腳52連接后外接5V電源，單片機Ul的腳62分別與電阻R21的一端和電容C9的一端連接，電阻R21的另一端外接5V電源，電容C9的另一端接地，單片機Ul的腳63接地，單片機Ul的腳64分別與電阻R20A的一端和電容C8A的一端連接，電阻R20A的另一端外接5V電源，電容C8A的另一端接地，單片機Ul的腳20分別與電阻R22的一端和電容C20的一端連接，電阻R22的另一端外接5V電源，電容C20的另一端接地，單片機Ul的腳22和單片機Ul的腳53連接后接地。
[0008]所述單片機Ul還連接有通信芯片U2，通信芯片U2的腳I與單片機的腳27連接，通信芯片U2的腳2分別與通信芯片U2的腳3和單片機的腳29連接，通信芯片U2的腳4與單片機的腳28連接，通信芯片U2的腳8外接5V電源，通信芯片U2的腳7分別與電阻R23A的一端和電阻R25的一端連接，電阻R23A的另一端接地，電阻R25的另一端輸出485-B信號，電阻R25的另一端與瞬態電壓抑制器VZl的腳I連接，通信芯片U2的腳6分別與電阻R24的一端和電阻R26的一端連接，電阻R24的另一端外接5V電壓，電阻R26的另一端輸出485-A信號，電阻R26的另一端與瞬態電壓抑制器VZl的腳2連接，瞬態電壓抑制器VZl的腳3接地，通信芯片U2的腳5接地。
[0009 ]所述單片機UI還連接有時鐘芯片U3，時鐘芯片U3的腳I分別與晶振YI的一端和電容C13A的一端連接，晶振Yl的另一端分別與時鐘芯片U3的腳2和電容C12A的一端連接，電容C12A的另一端和電容C13A的另一端連接后接地，時鐘芯片U3的腳4接地，時鐘芯片U3的腳5分別與單片機Ul的腳37和電阻R39的一端連接，時鐘芯片U3的腳6分別與單片機Ul的腳38和電阻R38的一端連接，電阻R38的另一端和電阻R39的另一端連接后外接5V電源，時鐘芯片U3的腳8分別與二極管D4A的負極、電容C3A的一端和二極管D5的負極連接，二極管D4A的正極外接5V電源，電容C3A的另一端接地，二極管D5的正極與電池BTI的正極連接，電池BTI的負極接地。
[0010]所述驅動電路包括繼電器通斷驅動電路、充電器通斷驅動電路、開關電源通斷驅動電路和可控硅通斷驅動電路;繼電器通斷驅動電路包括三極管Q2，三極管Q2的基極與電阻R14A的一端連接，電阻R14A的另一端與單片機Ul的腳5連接，三極管Q2的集電極與電阻R18的一端連接，電阻R18的另一端外接5V電源，三極管Q2的發射極輸出繼電器通斷信號，三極管Q2的發射極與電阻R32的一端連接，電阻R32的另一端接地；
[0011]充電器通斷驅動電路包括三極管Q3，三極管Q3的基極與電阻R15A的一端連接，電阻R15A的另一端與單片機Ul的腳4連接，三極管Q3的集電極與電阻R19的一端連接，電阻R19的另一端外接5V電源，三極管Q3的發射極充電器通斷信號，三極管Q3的發射極與電阻R33的一端連接，電阻R33的另一端接地；
[0012]開關電源通斷驅動電路包括三極管Q1A，三極管QlA的基極與電阻R13A的一端連接，電阻R13A的另一端與單片機Ul的腳6連接，三極管QlA的集電極與電阻R17A的一端連接，電阻R17A的另一端外接5V電源，三極管QlA的發射極輸出開關電源通斷信號，三極管QlA的發射極與電阻R31的一端連接，電阻R31的另一端接地；
[0013]可控硅通斷驅動電路包括三極管Q4，三極管Q4的基極與電阻R16A的一端連接，電阻Rl6A的另一端與單片機Ul的腳16連接，三極管Q4的集電極與電阻R36的一端連接，電阻R36的另一端外接5V電源，三極管Q4的發射極輸出可控硅通斷信號，三極管Q4的發射極與電阻R37的一端連接，電阻R37的另一端接地。
[0014]所述液晶顯示驅動芯片U4分別與通信芯片U7、CAN收發器U5